計科專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)課程體系設(shè)置探討

郭浩

摘要：計算機科學與技術(shù)專業(yè)是計算機硬件與軟件相結(jié)合、面向系統(tǒng)研究、側(cè)重工程應(yīng)用的寬口徑專業(yè)。本文比照“卓越工程師培養(yǎng)計劃”精神，基于我校計科專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)課程體系設(shè)置的現(xiàn)狀，分析了其存在的諸多不足及其對專業(yè)建設(shè)的不利影響，闡述了增加實踐教學環(huán)節(jié)比例的依據(jù)和必要性，探討了強化實踐教學環(huán)節(jié)的課程體系改革新思路。

關(guān)鍵詞：課程體系；實踐教學；卓越工程師培養(yǎng)；工程教育

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0157-03

一、引言

大學綜合實力排名具有相對穩(wěn)定性，依據(jù)此排名來分析計算機科學與技術(shù)（以下簡稱“計科”）專業(yè)具體的定位，進而有針對性地對培養(yǎng)計劃進行探討與改革是符合邏輯的。根據(jù)國內(nèi)權(quán)威評價體系（截至2015年該評價體系已經(jīng)連續(xù)發(fā)表13年）[1]，2014年中國大學排行榜中全國734所普通高等學校12個學科門類等級排名，我校在全國處于B級，在遼寧省處于B+級。目前全國開設(shè)計科學專業(yè)的高校共有974所，我校計科專業(yè)在全國的分級為C+[2]。在遼寧省最近一次普通高校計科專業(yè)評估中，我校計科系在參評的38所高校中排第15名[3]，大體位于C+級，這和我校計科專業(yè)在全國的分級大體一致。考慮到2012年遼寧省有38所院校進行了計科專業(yè)參評，依據(jù)綜合實力排名，我校計科專業(yè)的實力在遼寧省內(nèi)定位在B+級（4/38=10.53%）較為客觀。從表1看出目前計科專業(yè)實力排名和綜合實力排名之間存在差距。為實現(xiàn)專業(yè)定位預期目標，需要從優(yōu)化課程體系入手，并將其體現(xiàn)到培養(yǎng)計劃中。

計科專業(yè)側(cè)重工程應(yīng)用，其實踐教學是不可或缺的環(huán)節(jié)。目前國外高水平大學實踐教學環(huán)節(jié)學時數(shù)約占總學時數(shù)的30%～50%，我國“985院?！庇嬁茖I(yè)實踐教學時數(shù)約占總學時數(shù)的18%～30%。表2列出了遼寧省部分普通高等院校計科專業(yè)實踐環(huán)節(jié)比例。專業(yè)排名第3的為一所民辦大學，其規(guī)定的比例為40.0%。我校作為交通部直屬的“211大學”，其計科專業(yè)實驗實踐環(huán)節(jié)占總學時數(shù)僅為14.4%，而教育部在本科教學評估中規(guī)定實驗實踐環(huán)節(jié)學分占總學時數(shù)應(yīng)不少于25%，在這方面存在很大缺口，這些問題直接影響了本專業(yè)評估結(jié)果。

二、教學現(xiàn)狀

表3給出了最近一次遼寧省計科專業(yè)參評中的關(guān)于學生培養(yǎng)情況的諸多量化指標，基于表3中提到的量化指標，結(jié)合表2中的內(nèi)容可以歸納出如下幾點趨勢：

1.計科專業(yè)評估排名與學生的實際培養(yǎng)情況中的諸多量化指標存在很強的相關(guān)性。

2.這些量化指標（如學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練情況、學生參賽情況等）與本專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)教學的實際效果存在緊密關(guān)聯(lián)。

3.我校計科專業(yè)在實踐教學環(huán)節(jié)教學比排名靠前的院校還存在很大不足，主要表現(xiàn)在大學生創(chuàng)業(yè)、學生參加科研項目、學生參賽情況等量化指標上失分較多。

現(xiàn)行的計科專業(yè)課程設(shè)置分成三類：學位課程、主干課程、特色課程。其實踐教學環(huán)節(jié)課程設(shè)置情況見表4所示。根據(jù)目前我校180學分的培養(yǎng)計劃要求，其學時數(shù)僅為26學分。

三、實踐環(huán)節(jié)課程設(shè)置教學探索

1.現(xiàn)行實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題。依據(jù)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”精神[4，5]，計科專業(yè)本科層次工程師應(yīng)在達到具有規(guī)范的工程素質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)學生的興趣和特點，按照如下三點進行分類培養(yǎng)：（1）計算機科學；（2）數(shù)字媒體技術(shù)；（3）嵌入式系統(tǒng)。參照表4可以看到現(xiàn)行培養(yǎng)計劃存在如下幾點問題：（1）“計算機科學”教育的骨干課程學分比例偏低。計算機微機原理、計算機組成原理和操作系統(tǒng)的課程設(shè)計是“計算機科學”教育的骨干課程，現(xiàn)行培養(yǎng)計劃中這3門課程共計6學分，占實踐環(huán)節(jié)教學的23%，從專業(yè)學習角度看比例偏低。（2）缺少“數(shù)字媒體技術(shù)”和“嵌入式系統(tǒng)”的實踐教學環(huán)節(jié)。（3）工程綜合訓練與實踐環(huán)節(jié)缺失。

2.改革措施。教育部在本科教學評估中規(guī)定實踐環(huán)節(jié)學分占總學時數(shù)應(yīng)不少于25%。而根據(jù)我校新一期培養(yǎng)計劃征訂指導原則，計科專業(yè)培養(yǎng)計劃由原先的180學分降為165學分；同時由18學時/學分變?yōu)?6學時/學分，基于以上幾點考慮，擬修訂的培養(yǎng)計劃中實踐教學環(huán)節(jié)課程學分應(yīng)定為41學分，相應(yīng)的實踐教學環(huán)節(jié)總學時由468學時變?yōu)?56學時。具體措施如下：（1）強化“計算機科學”教育相關(guān)骨干課程的實踐環(huán)節(jié)。現(xiàn)行培養(yǎng)計劃實踐教學環(huán)節(jié)中的已經(jīng)設(shè)置了計算機微機原理、計算機組成原理和操作系統(tǒng)的課程設(shè)計課程，考慮到上述三門課程是“計算機科學”教育的骨干課程，其學時數(shù)由36學時增加到48學時。（2）增設(shè)“嵌入式系統(tǒng)”教學的實踐環(huán)節(jié)課程。當前計算機學科發(fā)展的兩大趨勢是：①以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體的嵌入式技術(shù)；②云計算和云存儲技術(shù)。（3）增設(shè)“數(shù)字媒體技術(shù)”教學的實踐環(huán)節(jié)課程。數(shù)字圖像處理技術(shù)是實現(xiàn)數(shù)字媒體技術(shù)的最重要支柱之一，為此增設(shè)了C/C++語言程序設(shè)計實訓環(huán)節(jié)，通過該環(huán)節(jié)強化了計科專業(yè)學生編程能力，同時也為圖像處理課程設(shè)計做了堅實的鋪墊。

表4為現(xiàn)行培養(yǎng)計劃與擬修訂培養(yǎng)計劃實踐課環(huán)節(jié)對照情況。通過上述基于3個培養(yǎng)目標而設(shè)置的相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)課程，在一定程度上體現(xiàn)了國家教育部提出的卓越工程師培養(yǎng)計劃目標，同時也扭轉(zhuǎn)了計算機專業(yè)學習課程比例偏低現(xiàn)狀（由原有的23%提高到51%）。

3.教學方式。圖1給出了修訂后的計科專業(yè)課程體系及實踐教學環(huán)節(jié)課程設(shè)置情況。按照學校整體教學改革要求，增設(shè)小學期4周。擬修訂的培養(yǎng)計劃中實踐教學環(huán)節(jié)課程將在小學期中進行。

四、預期教學效果

修訂后的實踐教學課程體系作為新修訂的培養(yǎng)計劃的重要組成部分，其預期教學效果將在新的為期四年的教學周期進行驗證。通過對目前計科專業(yè)高年級同學進行的預期培養(yǎng)目標的抽樣問卷調(diào)查的結(jié)果進行分析，約75%的同學選擇具有規(guī)范的工程素質(zhì)，動手能力強，掌握多種專業(yè)技能。15%的同學選擇具有知識更新能力、創(chuàng)新設(shè)計和綜合設(shè)計能力；10%選擇具有良好的高等數(shù)理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識。結(jié)合表3中提到的學生培養(yǎng)目標的量化指標，絕大多數(shù)的同學認為需要加強計算機的工程應(yīng)用能力，重點是加強實踐教學環(huán)節(jié)。

五、結(jié)束語

本文提出了強化實踐環(huán)節(jié)學時數(shù)和學分比例的計科專業(yè)課程體系改革新方案。相關(guān)課程設(shè)置以教育部提出的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”為導向，課程設(shè)置內(nèi)容服務(wù)于培養(yǎng)面向工程應(yīng)用領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才，讓學生在走向工作崗位之前提前了解到企業(yè)的運作模式，減少了學生和企業(yè)的磨合時間，實現(xiàn)招生與就業(yè)的良性循環(huán)。

參考文獻：

[1]武書連.挑大學選專業(yè)2014高考志愿填報指南[M].中國統(tǒng)計出版社，北京：2014.

[2]武書連.挑大學選專業(yè)（2015考研擇校指南）[M].中國統(tǒng)計出版社，北京：2015.

[3]http：//www.upln.cn/html/2013/Column_0103_0206/1794.html.

[4]盧瑩，莊麗華.基于CDIO工程教育理念的軟件工程實踐教學改革[J].教育教學論壇，2015，（28）：102-104.

[5]王淑芳.UIUC3+2項目的實踐及對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的啟示[J].高教論壇，2011，（5）：74-77.